基于主体参数化分析的潜水器多学科优化

为提高潜水器的综合性能,基于多学科设计优化思想,进行了一型潜水器学科分解,确定了设计参数及总体设计模型的数据传递关系。进行了ABAQUS软件和STAR-CCM+软件的二次开发,设计了结构学科和艇型学科参数化分析流程,实现了主体参数化分析。采用四阶响应面模型建立了艇型学科、结构学科近似模型,对推进器参数进行了拟合,建立了推进学科近似模型,对机电设备学科进行了定量处理,确定了能源学科与推进学科、机电设备学科之间的关系,建立了能源学科分析模型。基于学科分析模型,对系统层进行了分析,同时进行了设计变量灵敏度分析,建立了基于多学科可行方法的潜水器多学科优化模型。利用第二代非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）进行了求解,在Pareto解集中选择部分方案与初始方案对比,结果表明：所选择的方案优化效果明显,提升了潜水器的综合性能。     

基于改进NSGA-Ⅱ的载人潜水器多开孔耐压结构优化

为提高载人潜水器耐压结构性能和设计效率,开展优化模型和优化算法的改进研究。进行耐压结构有限元模型的网格无关性分析,利用iSight软件对ABAQUS软件进行集成实现耐压结构的参数化分析,进行设计变量的灵敏度分析和降维处理以降低问题分析难度。利用最优拉丁超立方方法进行样本点的选取,进行样本点的参数化分析。基于典型近似模型对样本点进行拟合,选择拟合精度最高、满足工程需要的近似模型作为耐压结构的替代模型,并建立耐压结构多目标优化模型。结合正态分布交叉算子对第二代非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）进行改进,得到NSGA-Ⅱ的改进算法INSGA-Ⅱ,以改善NSGA-Ⅱ局部收敛等问题,在利用测试函数进行INSGA-Ⅱ的有效性验证的基础上,利用INSGA-Ⅱ进行耐压结构多目标优化求解。研究结果表明：参数化分析方法和高精度近似模型可平衡计算精度和设计效率之间的矛盾,在测试对比中,INSGA-Ⅱ所得到的Pareto解集在贴近性、均匀性和收敛性等方面均优于NSGA-Ⅱ,INSGA-Ⅱ得到的耐压结构多目标优化方案较NSGA-Ⅱ更优。     

MnO_(2)纳米棒的吸波性能及其超构表面设计EI北大核心CSCD

采用水热法和冷冻干燥技术制备MnO_(2)纳米棒材料,并利用模压法制备不同填充浓度的MnO_(2)/石蜡环状样品。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、矢量网络分析仪(VNA)对样品的物相、微观结构、电磁参数进行了表征与测试,利用CST软件模拟设计了样品材料的超构表面,并对其设计前后的电磁波反射率进行了模拟计算与研究。结果表明:制备的MnO_(2)粉体呈棒状结构,棒体直径约50-100 nm,长度约5-10μm,单根结构圆柱度高,整体的结构均一性和结晶度好;MnO_(2)/石蜡样品的电磁衰减系数(α)随MnO_(2)纳米棒填充浓度的提高而增大,主要得益于随浓度增加而逐渐提升的介电损耗正切值(tanδ);超构表面的设计极大地拓宽了MnO_(2)/石蜡材料的微波吸收频域,2-18 GHz内最优频宽可达14.32 GHz,主要是超构表面引起的多谐振共存使得在规定频率范围内出现了多个吸收峰叠加而实现的。     

永磁同步电机线性分段最大转矩电流比近似控制

在永磁同步电机(PMSM)数学模型和最大转矩电流比(MTPA)控制理论的基础上,分析了MTPA曲线的数学特性,表明MTPA曲线是等轴双曲线的左半支。根据该双曲线的特性,提出了一种线性分段MTPA近似控制算法。改变电机参数,计算MTPA真解与近似解之间的误差,验证该控制算法的可移植性。建立Simulink模型,进行仿真分析,对比查表法与MTPA近似控制算法的响应特性。仿真结果表明:线性分段MTPA近似控制算法具有良好的稳态和动态响应,可以较好地实现MTPA控制。     

胆碱脯氨酸/RTILs支撑液膜的CO2/N2分离性能

选用不同种类的室温型离子液体（RTILs）与胆碱脯氨酸离子液体进行混合分别制得[Choline][Pro]/[EMIm][N（CN）₂]、[Choline][Pro]/[bmim][PF₆]以及[Choline][Pro]/[HMIm][NTf₂]混合离子液体,并将其应用于离子液体支撑液膜（SILMs）。考察操作温度、操作压差、RTILs种类和含量对SILMs分离CO₂/N₂性能的影响。结果表明胆碱脯氨酸/RTILs系列SILMs的CO₂通量在343.3～1936.9 barrer之间变化并且CO₂/N₂选择性为10.3～34.8。对CO₂膜过程内在机制探索表明随着[HMIm][NTf₂]离子液体在混合离子液体中比例的增加,总阻力1/K_m会呈现先降低后升高的趋势。与实验现象中随着[HMIm][NTf₂]离子液体在混合离子液体中比例的增加CO₂先升高后降低相符。     

电动增压器对柴油发动机低速稳态性能的影响

相比于涡轮增压,电动复合增压技术可以提高发动机进气流量和进气响应。通过研究电动增压器转速对发动机扭矩、空燃比和经济性的影响,得出外特性工况下电动增压器的最佳工作点。基于废气涡轮增压器功率、进气功率和燃烧效率,对电动复合增压发动机进行性能仿真,并将电动复合增压发动机与原机进行性能对比。结果表明:电动复合增压系统可以有效提升发动机低速大扭矩区域的工作性能,发动机低速大扭矩区域增加约18%,油耗在220 g/(kW·h)以下区域增加约16.7%;在指示功率增量中,动力循环功增量远大于增压功率提升;增压功率增量主要由废气涡轮增压器的增压功率提升组成;废气涡轮焓降功率提升是废气涡轮增压功率提升的主因。     

柱状耐压结构参数化分析与多目标优化研究

为提高柱状耐压结构设计效率与性能,确定了强度及稳定性分析方法,对于初始方案进行了分析.利用Python语言针对Abaqus软件进行了二次开发,利用iSight软件对于Abaqus进行了集成,设计了耐压结构参数化分析流程,可实现柱状耐压结构的自动建模与分析.利用最优拉丁超立方方法进行了样本点的选取,对于设计变量进行了灵敏...     

放入式电子测压器应用环境下动态校准数据拟合方法研究

比较了普通最小二乘法、整体最小二乘法在放入式电子测压器应用环境下动态校准过程中数据拟合的差异。分析描述了两种拟合方法的基本理论与回归模型,并推导了整体最小二乘法的具体解算过程;从模型、参数估计和精度评定等方面对两种线性拟合方法进行了对比。由于校准实验本身的特殊性,拟合直线应确保标准量值与拟合直线的y值之差的平方和最小,所以普通最小二乘法在放入式电子测压器校准工作中还是最为适用的。只有当自变量以及因变量的误差都不能忽略不计时,整体最小二乘法有望获得最佳的拟合效果。     

断缝浇筑法在混凝土结构自防水工程中的应用

断缝浇筑法是在地下室外墙和车库交接处设置一水平施工缝,从而解决该处因施工冷缝、漏振产生的渗漏,加强防水效果,工艺简单、综合防水造价低。本文介绍了断缝浇筑法在山东河畔盛景小区地下工程混凝土结构自防水工程中的应用,重点介绍了施工原理、做法和注意事项。     

环保型防氡、防辐射建筑材料探讨

随着建筑行业的快速发展,氡污染越来越严重。为有效控制氡污染,我国相关研究人员则针对建筑行业发展的实际状况,研究出了一些列环保型防氡、防辐射的建筑材料,这类材料在实际应用过程中取得了良好的环保效益,目前已经在建筑行业的发展建设过程中取得广泛应用。笔者结合多年工作经验,对环保型防氡、防辐射材料的研究进行了简单介绍。